摘要：航空发动机是国家发展航空事业的关键所在，而发动机装配技术是航空发动机实现稳步发展的核心。因此，加强对航空发动机装配关键技术的研究和讨论对航空事业具有非常深远的意义。本文介绍了航空发动机装配关键技术的内容，其主要包括虚拟装配技术、数字化柔性设计，并分别对这两项关键技术进行了详细阐述，可以为航空发动机装配工程提供参考，不断提升发动机装配效率和质量。
关键词：航空发动机；装配；关键技术
随着我国航空事业飞速发展的要求，航空发动机装配技术也在快速地进步，航空发动机装配的效率和质量是发动机的各项性能，也间接影响着航空事业的发展。因此，研究航空发动机装配的关键技术对航空事业的发展具有重要意义。航空发动机装配工作是发动机制造的最后环节，而且是非常容易发生问题的环节。以前航空发动机装配工作需要按照设计要求进行人工装配，但是人工装配就会由于人为的失误导致发动机装配质量问题甚至遭到重大损失，对航空发动机的发展非常不利。随时数字化的发展，目前的航空发动机装配基本能够实现数字化装配，可以通过虚拟设计确保航空发动机的设计能够更加精准，而且减少了大量的人力物力和失误带来巨大损失。
1航空发动机装配的关键技术
航空发动机装配的关键技术主要包括虚拟装配技术、数字化柔性设计。虚拟装配技术是航空发动机装配技术的核心，虚拟装配主要就是对装配工业的虚拟仿真技术，可以为航空发动机装配策划出一系列可视化的装配过程，从而能够查找设计错误，提高航空发动机装配的质量；数字化柔性设计工作主要包括实体建模设计、工艺过程设计技术以及基于形位公差的装配容差分析技术。这些先进的装配技术可以将以往成功的经验与现代化计划统一进行运用，采用数字化管理手段将这些技术应用在航空发动机装配工作中，能够全面提高航空发动机装配的效率和质量，也实现了航空发动机装配技术跨越式的发展。
2虚拟航空发动机装配技术
虚拟航空发动机装配技术主要包括虚拟航空发动机装配系统的建立、装配模型的建模、装配过程仿真技术等内容。通过虚拟化发动机装配技术，能够对发动机装配方案进行虚拟操作，检驗装配方法是否存在设计问题，如果发现问题，能够在计算机设计阶段解决问题，从而避免了在发动机装配实践过程中造成财产损失。虚拟航空发动机装配技术能够为装配工作制定一系列生产规划，它是航空发动机装配技术现代化、数字化、工业化发展的必经之路。
2.1虚拟装配系统结构建立
虚拟装配系统是为虚拟航空发动机装配过程的软硬件集成的计算机系统，这个虚拟装配系统需要在计算机系统中输入航空发动机设备的一些物理参数及相关模型，然后通过这个虚拟装配系统中的识别工具进行虚拟装配的操作。虚拟系统能够提供航空发动机装配的仿真过程，这个仿真过程可以是模型、动画、文件等内容，而且可以利用这些仿真动画来培训公司员工，更真实、直观地学习了解航空发动机装配的全过程。
2.2装配模型建模技术
航空发动机装配模型的建模可以采用三维数字化设计模型，通过对航空发动机装配的物理参数用聚合关系和约束依赖关系进行实现，在建模过程中编制一系列模型规则，按照时序表达整个航空发动机装配的全过程，从而完成模型建立。航空发动机装配模型的建立一定是延续了以往成功的模型建立经验，按照航空发动机装配的先后工作顺序，便捷地实现了航空发动机装配的数字化过程。
2.3装配过程仿真技术
航空发动机装配的仿真技术是航空发动机装配数字化的最好体现，能够让航空发动机装配过程更加直观，整个仿真技术主要是可装配性分析技术和装配精度分析技术。
可装配性分析技术是对于航空发动机装配实际操作的模拟过程，它能够具有很多优点：可装配性分析技术能够非常好地验证航空发动机装配过程的实际操作是否存在问题，能够让设计单位在工程实施之前就找到存在的问题，然后及时地对装配方案进行调整，通过反复的可装配性分析从而大大减少了设计缺陷，而且可装配性分析技术能够实现可视化演示航空发动机装配的实际操作过程；可装配性分析技术能够对航空发动机的零件进行演示装配，通过分析可以查找装配过程中零件与零件之间是否存在干扰的可能性，从而不断纠错，提高零件装配质量；通过可装配性分析技术能够检验发动机装配方案的次序，选择最好的装配方案，使得装配工作更加经济、科学、节约时间。
装配精度分析技术是在发动机装配模型建立的情况下，对发动机装配过程进行敏感性分析和技术。装配精度分析技术对航空发动机装配工作提供了一系列必须的功能，主要包括：装配精度分析技术能够在发动机的设计阶段实现对发动机装配精度的检查，减少了后续装配精度纠错的工作量，节省了大量人力物力和时间；装配精度分析技术能够在发动机装配之前预测装配方案对发动机的影响；通过装配精度分析技术查找发动机装配的质量问题，从而采取有针对性的措施解决问题。
3装配过程数字化柔性设计
3.2.1实体建模技术
虚拟装配航空发动机模型时，首先需要充分考虑设计方案中的要求，准确分析发动机尺寸的情况，关键性尺寸要明确化。其次需要立足技术层面和理论层面，研究建模的各种方法，应用科学的建模技术。实体建模技术要研究尺寸随机建模的情况，结合具体情况，分析建模时需应用的方法。主要方法包含电子表格驱动图形、表达式和特征驱动图形、系统尺寸和参数约束等，这些方法都能够构建实体模型。
3.2.2规划设计装配过程
依据装配发动机的工作情况，对其工作流程有扎实地了解和把握。把零组件和产品各种信息引入系统中，结合装配的知识库、资源库，自动产生工作流程的相关功能，发动机产品三维数模设计是基础，要构建量具、测具、工装等各项资源库，构建工艺设计和管理的科学工作流程；结合装配基准、定位方法、装配单元等信息，建立装配过程模拟的外部环境，提供装配路径和产生的防碰路径、自动探测功能、轨迹等，深入分析装配工艺是否可行。在三维模型的装配分析的基础上，实现可视化模拟，研究装配工艺的人性化特点，模拟零件之间的关系，同时也研究装配工作的精准度，确保其能够便捷化地开展，有效地节约时间和各项资料。
3.2.3基于形位公差的装配容差分析技术
基于形位公差的装配容差分析技术是借助选择使用最佳的计算方式，分析包含装配容差和零件容差在内的模型。零件表面的粗糙度、圆度等问题不需要考虑，和配合面完全贴合；如果其中某个表面不够光滑，就需要通过点和面的配合与接触，顺利完成整个装配过程，所建立的这一平面属于虚拟配合面，其能够展现各个表面之间的配合情况，如它们彼此之间的配合出现问题，也能够直观地表现出来。
结语
航空发动机装配技术是制约发动机发展的关键技术，各个设计单位和发动机制造单位应当加强对发动机装配关键技术的深入研究，不断创新和突破，加强数字化管理，减少装配失误和财产损失，提高发动机装配的效率和质量，提高航空发动机的生产能力。通过对发动机虚拟装配技术和数字化柔性设计的研发，实现发动机装配工作的数字化和智能化，不断提高发动机装配质量的可靠性，确保航空发动机事业能够更快、更好的发展。
参考文献
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